您好, 歡迎來到化工儀器網
15經典型TX500C 旋轉滴法振蕩滴,升級
新聞排行榜
更多產品展示
更多-
-
SL200KS型懸滴法振蕩滴為自動進液、
-
A801S型稱重法振蕩滴為采用了世界ZL
-
美國科諾A60系列全自動表界面張力儀包括
-
A201表面張力儀是針對廣大用戶在界面化
-
接觸角測定儀是美國科諾生產的基于標準影像
薄膜表面張力檢驗
-
提供商
美國科諾工業有限公司 （戰略投資公司：上海梭倫信息科技有限公司）
-
資料大小
0K
- 資料圖片
-
下載次數
0次
-
資料類型
未傳
-
瀏覽次數
1516次
對于薄膜彩印來說，關系印刷質量大的是薄膜的表面處理效果，即表面潤濕張力。筆者結合多年生產測試實踐，就了解的潤濕張力產生原因和處理探討如下。
一、潤濕的原理
印刷中的所謂潤濕性，這就是諸如油墨、粘合劑、涂料等對塑料薄膜、紙張或金屬箔附著的基礎。潤濕性決定一種液體在一種固體表面上的展延性。如水滴在親水性表面就展延成一薄水層，而在親油性表面卻形成小水滴。水滴外表層的切線與固體表面間所形成的接觸角（圖一，夾角θ），即表示該表面潤濕性能的強弱，接觸角越大，潤濕性能越差。
物理界關于潤濕的嚴格熱力學定義是：固體與液體接觸后，體系（固體十液體）的自由焓降低時，稱為潤濕。
圖一，固體－液體相面潤濕張力示意圖
如上圖，考查其物理模型，從熱力學觀點看，當液滴落在一個清潔平滑的固體表面上，忽略液體的重力和粘度影響時，則液滴在固體表面上的鋪展是由固-氣（SV）、固-液（SL）和液-氣（LV）三個界面張力所決定的，其平衡關系如下確定。
γSV=γSL+γLV cosθ
F=γLV cosθ=γSV-γSL+γLV
式中：θ是潤濕角，F是潤濕張力，γ是界面能。顯然，當θ＞90°則因潤濕張力小而不潤濕；θ＜90°則潤濕；而在θ=0°時，潤濕張力F大，可以潤濕，即液體在固體表面上自由鋪展。（產生界面能γ的主要原因是范德華力、化學鍵力等在界面處不平衡導致的。這些作用力在固體的內部因為對稱，相互抵消，在界面處因為無法對稱，從而顯示了界面作用力，即界面能）。
可以看出，達到我們印刷所說的潤濕先決條件是γSV＞γSL ，或者γSL 十分微小。
二、常用材料的處理和潤濕效果
潤濕性視化學組成、晶體形式及表面結構而異。對塑料進行印刷時，塑料表面的潤濕性必須比油墨的潤濕性高，否則其展延、轉移及附著均會發生困難。幾種聚合物的原始表面張力大致如下：
表一 部分塑料表面張力（mN/m，20℃）
| 塑 料 | 表 面 張 力 | 塑 料 | 表 面 張 力 |
| PTFE聚四氟乙烯 | 18.5 | PVC | 39.0 |
| PVF聚偏二氟乙烯 | 28.0 | PMMA | 39.0 |
| PCTFE聚三氟氯乙烯 | 31.0 | PVDC | 40.0 |
| PE | 31.0 | PET | 44.0 |
| PS | 33.0 | | |
通常用作油墨溶劑的表面能為：乙醇22 mN/m、醋酸乙酯24 mN/m，而水為72 mN/m，就難以濕潤塑料，所以水基油墨用來印刷塑料就比較困難。
以聚乙烯薄膜為例，不同類型油墨印聚乙烯時，要求聚乙烯薄膜的表面能不低于如下：
溶劑型油墨 38-42 mN/m
UV油墨 42-46 mN/m
水溶性墨 42-48 mN/m
水基墨 38-42 mN/m
溶劑型油墨 38-42 mN/m
UV油墨 42-46 mN/m
水溶性墨 42-48 mN/m
水基墨 38-42 mN/m
所以，對于要印刷的塑料薄膜，因為其初始表面張力較小，必須進行電暈處理以增加表面張力。業界*對薄膜進行電暈處理會產生以下作用：
1、移除薄膜表面上被吸收的原子和分子。
2、促進原子的接觸，增進濕潤。
3、增進表面能，調節極性。
4、創造能起化學反應的原子基或功能團。
2、促進原子的接觸，增進濕潤。
3、增進表面能，調節極性。
4、創造能起化學反應的原子基或功能團。
5、破壞表面部分化學鍵。
上述處理，可以直接導致薄膜表面能降低，極性基團的可移動性加強。
印刷所用的塑料薄膜是一種復合物質，含一種或多種聚合物及多種小分子添加劑。薄膜的主體聚合物的化學結構（基團）決定油墨或底膠的潤濕性和附著力，但處理后的薄膜隨著放置時間的延長，一些極性塑料添加劑會從薄膜內部更容易向表面遷移，從而影響薄膜的表面能。所以，薄膜存放的時間越長，或某些添加劑的含量（如爽滑劑）越高時，其表面能的變化也越大。故薄膜在印刷前還需對其表面能進行薄膜測厚儀測試，并作電暈處理，以免發生油墨轉移或附著力不足的問題。
三、彩印實踐中印刷前表面潤濕張力的測定
測定表面能一般使用張力測試儀、光學接觸角測量儀或通過電鏡測量潤濕角來計算。
在彩印生產應用中，由于上述儀器復雜昂貴，使用不方便。塑料薄膜表面能的測定主要是依據GB/T14216《塑料 膜和片潤濕張力試驗方法》來進行的。
將試樣水平放在光滑的試驗臺平面或平板上，用刷子或棉頭棒涂敷按一定配方配制的試驗混合液，順同一方向在試樣上水平移動棉棒涂敷，應使混合液立即擴散到至少20cm2的面積上。根據涂敷混合液2s以上液膜層的狀態，來判斷潤濕張力。
如果液膜持續2s以上不破裂，用下一較高表面張力的混合液重新涂在一新的試樣上，直到液膜在2s破裂；如果連續液膜保持不到2s，用較低表面張力的混合液，直至液膜能持續2s為止。使試樣表面潤濕接近2s的混合液，用這種混合液至少測定3次，該混合液的潤濕張力即為試樣的潤濕張力。
使用上述方法需要注意以下幾點：
1、 試驗混合液配制應使用分析純的試劑，并加入極少量的維多利亞純藍（濃度在0.03％以下），保存在潔凈的棕色玻璃點滴瓶中。如果頻繁打開瓶口，超過3個月后應重新配制。
2、 對薄膜取樣時應舍去外面幾層，并使被測試薄膜的表面不要接觸任何其他物質。
3、 測試時將薄膜試樣水平放在光滑的試驗臺平面或平板上，所涂試驗混合液體量應使之形成一薄膜而無積液存在，每次試驗應使用新的棉頭。
4、 如果塑料薄膜內含添加劑或覆有涂膜，用測試液測試時，往往會發生化學反應，影響性。在這種情況下，宜以蒸餾水作接觸角測試。
5、 對于常用的38、40、42、50、52達因薄膜測試，可以使用標準達因筆，以便車間操作人員現場質量控制。目前，市場上包括英國舒曼等達因筆測試技術已比較成熟。
附：GB/T14216中表面張力試驗混合液的配方
| 潤濕張力 mN／m | 乙二醇獨乙醚 ％（V／V） | 甲酰胺 ％（V／V） | 甲醇. ％（V／V） | 水 ％（V／V） |
| 22.6 | | | 100 | 0 |
| 25.4 | | | 90 | 10 |
| 27.3 | | | 80 | 20 |
| 30 | 100.0 | | | |
| 31 | 97.5 | 2.5 | | |
| 32 | 89.5 | 10.5 | | |
| 33 | 81.5 | 19.0，1 | | |
| 34 | 73.5 | 26.5 | | |
| 35 | 65.0 | 35.0 | | |
| 36 | 57.5 | 42.5 | | |
| 37 | 51.5 | 48.5 | | |
| 38 | 46.0 | 54.0 | | |
| 39 | 41.0 | 59.0 | | |
| 40 | 36.5 | 63.5 | | |
| 41 | 32.5 | 67.5 | | |
| 42 | 28.5 | 71.5 | | |
| 43 | 25.3 | 74.7 | | |
| 44 | 22.0 | 78.0 | | |
| 45 | 19.7 | 80.3 | | |
| 46 | 17.0 | 83.0 | | |
| 48 | 13.0 | 87.0 | | |
| 50 | 9.3 | 90.7 | | |
| 52 | 6.3 | 93.7 | | |
| 54 | 3.5 | 96.5 | | |
| 56 | 1.0 | 99.0 | | |
| 58 | | 100.0 | | |
| 59 | | 95.0 | | 5.0 |
| 60 | | 80.0 | | 20.0 |
| 61 | | 70.0 | | 30.0 |
| 62 | | 64.0 | | 36.0 |
| 63 | | 50.0 | | 50.0 |
| 64 | | 46.0 | | 54.0 |
| 66 | | 30.0 | | 70.0 |
| 67 | | 20.0 | | 80.0 |
| 70 | | 10.0 | | 90.0 |
| 73 | | | | 100.0 |